創設問題情境的探究

王仁忠

問題情境就是一種具有一定的困難，需要學生努力去克服，而又在學生能力范圍的學習情境。問題情境的創設主要是通過恰當的情境，提出問題，使教學內容具有新奇性，從而使學生產生好奇心和求知欲，激發學生的探究動機和興趣，有利于培養學生分析問題、解決問題，以及發現、提出問題的能力，從而提高學生的科學探究能力。在物理教學中教師必須把學生要學習的內容巧妙地轉化為問題情境。

一、問題情境應有針對性

問題情境的創設，必須基于對學生已有知識經驗和教材內容的全面的、科學的分析，要挖掘教材內容中蘊涵的能力價值和情感價值的知識，利用這些知識作為情境素材，創設問題情境，才能激發學生探討的興趣。

例如在學過勻速圓周運動之后，創設如下問題情境：地球可以看作是一個巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球半徑。地面上有一輛汽車沿著赤道行使，汽車的速度越大，地面對它的支持力就越小，會不會出現這樣的情況：速度大到一定程度時，地面對車的支持力是零?這時駕駛員與座椅之間的壓力是多少?他這時可能有什么感覺?

學生在解決拱形橋的問題中已經知道，當汽車速度一定時，拱形橋的半徑越小，車對橋的壓力與重力之差越大，而地球的半徑很大，這種效應應該不明顯；但學生還知道，當拱形橋的半徑一定時，汽車的速度越大，車對橋的壓力與重力之差就越大，所以要在地球上產生明顯的效應，車就要開得很快，要多快呢?其實學生已經掌握解決問題的工具了……學生根據解決拱形橋問題的經驗，可以做出很有把握的猜想，然后沿這個方向進行數學推理和分析，得出準確的結論。

二、問題情境應有方向性

教師創設問題情境要把問題設在學生有疑之處。這樣的問題才能引起學生的認識沖突，激發學生探究的興趣，而問題一旦得以解決，學生就會有“柳暗花明”的感覺，有極大的成就感，從而激起進一步探究的欲望。如：在進行“力”教學中，教師先讓學生討論一個問題：甲乙兩人拔河，甲獲勝，是因為甲的力氣大嗎?學生往往給予肯定的答案，教師可利用兩彈簧秤演示給予否定，使其引起學生認識心理上的矛盾沖突，從而產生探討動機，把握探究方向。

例如在學過了功和能的關系，經歷了動能，重力勢能的定量表述過程之后，引導學生探究彈性勢能的表達式，在這個探究過程中，學生可以根據過去研究動能和重力勢能的經驗來確定探究的方向，即通過彈力做功來探討彈性勢能的表達式，然后分析彈力與重力的相似點和不同點，初步猜想彈性勢能應該隨彈簧伸長的增長而增加，還應該隨勁度的增加而增加，最后通過定量的分析與論證得到所求的表達式。這個探究過程包含了提出問題，猜想與假設，分析論證等要素，還包含評估、交流與合作等要素，盡管沒有設計實驗，進行實驗等要素，它也讓學生體驗了探究的過程。

三、問題情境應有層次性

問題設置應具有合理的程序和階梯性，設計由淺入深，由易到難，層層遞進，把學生的思維逐步引向新的高度，可創設“小步距”問題，把一個復雜的，難度較大的課題分解成若干個小問題。如：在“決定導體電阻大小因素”教學中，進行如下的問題分析：

(1)導體電阻大小可能與哪些因素有關?試根據已有知識進行猜想。

(2)導體的電阻與各相關因素關系可能如何?試猜測。

(3)如何通過實驗確定導體的電阻與導體的長度，橫截面積，材料的關系?試設計實驗電路。

(4)在進行導體與各相關實驗中，如何控制實驗條件?

(5)由本實驗可以看到，對多因素的問題，如何控制變量，其基本方法是什么?等等。

教師也可以由—個貌似平常的問題人手，讓學生以自己的身心感受來回答討論教師的提問。由淺入深地遞進發問，使學生能沿著問題的深入自主探究的情境。

例如在“壓強”教學中，可讓學生拿起自己手中的筆，將筆尖端朝下，立在另一只手指上，輕輕壓一下和稍重壓一下，教師問：①你有什么感覺呢?②你能說說不同感覺的原因嗎?③你能否判斷力產生的效果可能跟什么有關系呢?④如果你一只手壓這只筆的筆尾，另一只手壓筆尖，用同樣大小的力壓在手指上，你還有新的感覺嗎?⑤你能否說說不同感覺的原因嗎?⑥根據你的感覺和認識，你能否推測力產生的效果可能與哪些因素有關?是什么關系?通過學生的感受和體驗，分析和交流，學生嘗試了探究學習的過程。

四、問題情境應有開放性

開放的問題情境具有鮮明的功能：可以培養學生思維的發散性與靈活性，開拓學生思維空間。按照新課程理念，課堂教學中問題的開放度與科學探究的程度正相關，這是因為現實生活的問題大多都是開放的，綜合性的。

問題的開放性可以通過減少已知信息，或增加已知信息的方式實現，也可以通過思維途徑多樣化實現，還可以通過結論的多樣性，增加問題的開放性等。

例如如圖所示，長度為L質量為M的長木板上，放一個質量為m的小金屬塊，兩者的初速度均為v，方向相反，小金屬塊未脫離長木小金屬塊與長木板之間的滑動摩擦力大小為f。不計長木板與地面的摩擦。根據以上條件你可以定量地求出哪些物理量?

該題的結論具有開放性，由于學生之間存在認知方式、生活經驗及個性差異他們的思維方法、角度、思維水平不同，就會形成不同的策略，找到不同的解題方法，得出不同的結論。通過這類題的分析，可以培養學生思維的嚴密性與思考問題的全面性。

五、問題情境應具有挑戰性

中學生好勝心、好奇心與表現欲望都很強，只要從學生感興趣的角度人手，就可以創設具有現實性、挑戰性的問題情境，激活學生強烈的挑戰心理，激發探究的積極性，而在解決問題的過程中，建立的正確概念會更加牢固與準確。

例如比較等量異種電荷的電場線分布與點電荷跟接地帶電金屬平板之間的電場線分布，你能夠得出什么結論?你對此還能夠提出什么問題?

這兩個問題對學生而言就具有理性的挑戰性。并且問題具有層次性。前一個問題是引導學生進行觀察，在觀察的過程中進行比較，在比較的過程中，學生的思維得到深化，在思維得到深化的基礎上，學生就可能會提出諸如，能否求出接地金屬板與點電荷間的電場跟等量異種電荷之間的相互作用力的假設?如果接地金屬板與點電荷間的電場跟等量異種電荷之間的半幅場相同，對金屬板的大小有什么要求等問題。

總之，在物理教學中，教師應認真分析教材，結合認知理論，努力創設問題情境，激發學生探究學習的興趣。此外，在教學中教師還應根據創設的情境，積極鼓勵學生自己去發現問題，提出問題，提出假設，解決問題的探索，培養學生的問題意識，為培養探究性學習奠定基礎。

參考文獻：

[1]吳效鋒，新課程怎樣教[M]，沈陽：沈陽出版社。

(責任編輯王世泰)